5 hovedfaktorer som regulerer celledifferensiering

Noen av de viktigste faktorene som regulerer celledifferensiering er som følger:

Det er et fast faktum at celledifferensierte plante- og dyreceller beholder alle gener som kreves for programmering av utvikling og differensiering eller en komplett organisme. Også de differensierte cellene inneholder forskjellige typer proteiner.

Det betyr at mønsteret av genuttrykk er ansvarlig for celledifferensiering, dvs. forskjellige gener uttrykkes i hver differentierende celletype. Siden et stort antall trinn er involvert mellom en DNA-sekvens (eller et gen) og den ultimate dannelsen av et funksjonelt protein- og proteinprodukt, opererer et stort antall mekanismer for å kontrollere genuttrykk.

1. Cytoplasmisk påvirkning eller celledifferensiering:

Generell påvirkning av cytoplasma ved tidlig celledifferensiering har blitt demonstrert av mange eksperimenter med eggceller.

(i) I snegleegg er celledifferensiering påvirket av polarlob, som er et cytoplasmatisk fremspring på eggens vegetale pol. Hvis denne kløften er fjernet kirurgisk, utvikler embryoet defekt fot, øye og skall.

(ii) I amfibieegg er celledifferensiering påvirket av grå halvmåne. Hvis gråmassasje er skadet ved å stikke embryo, utvikler det unormale nervesystemet.

Cytoplasma påvirker og styrer atferd av nukleære gener og differensiering av cellen. Kontrollen kan være på nivået av transkripsjon av cellen. Kontrollen kan være på nivået for transkripsjon av mRNA, modning av transkribert mRNA, translasjon av mRNA i cytoplasma, tilgjengelighet av tRNAer, ribosomer, initiasjonsfaktorer eller ved nærvær av enzymer som styr proteinsyntese eller som nedbryter mRNA. Selv etter syntese av protein kan post-transkripsjonelle hendelser også bli påvirket av celle-cytoplasma og kan igjen føre til differensiering av celle-cytoplasma.

2. Proteinomslag:

Prosessen med genuttrykk og regulering stopper ikke ved proteinsyntese. Proteinene blir utsatt for omslag, nedbrytning og resyntese. Det betyr at mengden av et bestemt protein tilstede i en celle påvirker celledifferensiering. For eksempel, når leveren celler blir utsatt for steroidhormon kortison, øker mengden enzym tryptofanpyrrolase i leveren ti ganger, men arginase øker bare litt.

3. Cell-Cell-interaksjoner:

I multicellulære organismer oppstår ikke celledifferensiering i isolasjon, men ved celle til celleinteraksjon, dvs. celler påvirker hverandres metabolisme og differensiering. Forandringen i form av celler, forandring i posisjon og celle-adhesjonen påvirker alle celledifferensiering.

4. Embryonisk induksjon:

Når celler fra en region av embryoen transplanteres til en annen region, skiller enten transplantasjonen eller graften seg i henhold til de kjemiske regulatorene til de omkringliggende cellene, eller det gjør at de omgivende cellene skiller seg under påvirkning.

For eksempel, hvis celler som normalt er bestemt til å bli nervøs vev, fjernes fra tidlig gastrula og transplanteres til et annet amfibisk embryo i et område som er bestemt for å utvikle seg til epidermier, separerer graftcellen i epidermale celler i stedet for nervøs vev. På samme måte skiller prospektive epidermalceller som er graftet til presumptive nevrale områder, seg i nervevev.

Når materiale fra dorsalleppen av blastopore fra en gastrula ble podet til en annen posisjon i en annen gastrula, utløste det podede blastopore-materialet dannelsen av en ekstra nervesnor og notokord av hele det nye embryoet som var forbundet med vertsfostret.

Dette fenomenet er beskrevet som induksjon eller primær embryonisk induksjon. Ved sekundær embryonisk induksjon inducerer en gruppe celler en nærliggende gruppe celler for å differensiere i en bestemt retning. For eksempel, ved å utvikle øye, er differensiering av linsen indusert ved kontakt mellom de prospekterende linsecellene og den overliggende ektodermen.

5. Hormoner:

I primær og sekundær induksjon er samspillet mellom tett plassert celler. Men også celler som er adskilt av store avstander, interagerer også med hverandre. De kjemiske signalene er enten hormoner eller vekstfaktorer. Noen hormoner påvirker veksten av visse celler mens kjønnshormoner stimulerer differensiering av kjønnsorganer.